CN105709402A - 一种运动现场教练辅助系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及教练辅助系统，提供了一种运动现场教练辅助系统，当运动员在运动现场时，对运动员实现辅助教练。包括可穿戴传感器设备、便携式通讯网关、移动客户端；所述可穿戴传感器设备用于数据收集，并将数据发送给便携式通讯网关，以及按照移动客户端发出的反馈信息对运动员进行提醒；所述便携式通讯网关用于可穿戴传感器设备与移动客户端之间的数据转发；所述移动客户端对数据进行统计汇总，并展现给教练员，按照教练员的指令发送反馈信息。本发明适用于对运动员辅助教练。

Description

一种运动现场教练辅助系统
技术领域
本发明涉及教练辅助系统，特别涉及一种运动现场教练辅助系统。
背景技术
智能手环是目前市面上非常流行的一款穿戴式智能设备。通过这款手环，用户可以记录日常生活中的锻炼、睡眠和饮食等实时数据，并将这些数据与iphone、ipad和ipodtouch，pc客户端同步，起到通过数据指导健康生活的作用。
几年前，运动手环还仅仅是一个简单的计步器，但现在它们已经完全不同，可以监测心率甚至是紫外线指数。可以肯定的是，大量传感器的植入让运动监测设备们越来越全面、智能，这些嵌入式传感器的门类也越来越多样化，其中主要的包括：
1、加速度计是运动监测设备普遍具备的基本传感器，通常被用来记录行进步数。通过测量方向和加速度力量，加速度计能够判断设备处于水平或是垂直位置，来判断设备是否移动，从而达到计步操作。当然，并不是所有的加速度计都是准确的。基本的款式仅有两轴，相对来说不够准确；而三轴传感器则可更好地检测设备在三维空间中的位置，实现更精准的记录。
2、光学心率传感器是目前运动监测设备逐渐流行的配置，使用LED发光照射皮肤、血液吸收光线产生的波动来判断心率水平，实现更精准的运动水平分析。不过，目前对于光学心率传感器的准确性也存在较大争议，因为每种设备都会添加一些肤色弥补技术，来适应更广泛的人群，所以不同设备的差异也较大。
3、皮电反应传感器是一种更高级的生物传感器，通常配备在一些可以监测汗水水平的设备上。简单来说，人类的皮肤是一种导电体，当我们开始出汗，皮电反应传感器便可以检测出汗水率，配合加速度计及先进的软件算法，有利于更准确地监测用户的运动水平。
4、先进的生物电阻抗传感器，可通过生物肌体自身阻抗来实现血液流动监测，并转化为具体的心率、呼吸率及皮电反应指数，是一种更先进的综合生物传感器，准确性也相对更高。
还有电子罗盘、气压传感器、GPS、温度传感器等，都在嵌入式智能硬件领域得到了广泛的应用。基于加速度等传感器的人体运动模式识别是模式识别领域一个新兴的研究方向,其本质是首先通过一个或多个传感器获取人运动时产生的加速度信号并通过蓝牙无线传输技术将数据传送到移动设备中,然后对数据进行预处理、特征提取和选择,最后根据提取的特征对运动进行分类和识别。但是,早期的研究工作为了能够获取较为全面的人体运动信息,使用多个传感器放置在人身体的不同部位同时进行数据采集。由于需要在身体的多个部位穿戴传感器,大大地降低了佩戴者的舒适度。为了提高佩戴者的舒适度,也为了更好的降低系统的制造成本和数据的运算成本,手环等穿戴式传感器的集成度越来越高，功能也日益强大。
另一方面，在诸如足球、篮球等运动比赛现场，教练员需要对场上参与比赛的所有运动员的比赛和身体状况有实时性的掌握，才能更好的安排比赛的战术布局，以及及时的进行人员调配。借助传感器产品和特定的通讯技术开发一种运动现场的教练辅助产品系统，具有特定专业的市场需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种运动现场教练辅助系统，当运动员在运动现场时，对运动员实现辅助教练。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种运动现场教练辅助系统，包括可穿戴传感器设备、便携式通讯网关、移动客户端；
所述可穿戴传感器设备用于实时录入运动员的实时运动参数数据并进行统计，并将相关数据定时传送至便携式通讯网关；还用于接收便携式通讯网关转发的反馈信息，并按照反馈信息提示运动员；
所述便携式通讯网关用于实现所有可穿戴传感器设备的组网和数据通讯，将可穿戴传感器设备发来的数据转发至移动客户端；还用于转发移动客户端发来的反馈信息；
所述移动客户端实时接收通过便携式通讯网关汇总转发过来的所有运动员传感器的实时数据，统计得出运动员的相关运动强度信息，并将统计的相关运动强度信息呈现给教练员；还用于按照教练员的指令向便携式通讯网关发送反馈信息。
进一步的，所述可穿戴传感器设备为标签式运动传感辅助设备，通过魔术贴或绑带辅助方式粘贴或绑带在与运动形式相关的身体部位。
进一步的，所述可穿戴传感器设备为类似于袜子、鞋子、头带、或帽子的一体智能化集成的穿戴产品。
进一步的，所述可穿戴传感器设备内置一个或多个运动传感器，所述运动传感器包括加速度传感器、陀螺仪传感器、心率传感器、电子罗盘中的一种或者多种。
进一步的,所述运动传感器传感器具有LED指示灯和振动马达，当可穿戴传感器设备收到网关转发的反馈信息时，通过LED指示灯和振动马达对运动员进行提示。
进一步的，所述可穿戴传感器设备以ZIGBEE/433通讯方式将相关数据定时传送至便携式通讯网关。
进一步的,所述便携式通讯网关具有WIFI或蓝牙通讯接口，USB接口，以及充电宝形式的内置电池；所述便携式通讯网关通过WIFI或蓝牙的方式实现和移动客户端的通讯和数据传输，通过USB接口的方式充电或对外供电。
进一步的,所述运动强度信息包括以下的一种或者多种：步伐数、里程、高速、慢速运动时间、最高跑速，心率曲线、体温。
本发明的有益效果是：通过可穿戴传感器设备本发明可以实时录入运动员的实时运动参数数据并进行统计，相关数据经便携式通讯网关之后传送到教练员的移动客户端上，教练员根据运动员的相关时候技术统计参数，综合评估运动员的当前状态，可以方便的做出战术部署；教练员有既定的战术事项需要提醒特定的运动员的时候，可以通过移动客户端发送提示命令给一个和多个运动员，运动员佩戴的传感器设备会通过马达振动等方式对运动员给予提示，因此本发明具有极大的实用性和便利性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
本发明包括可穿戴传感器、便携式通讯网关、移动客户端等组成部分。为满足运动现场教练的需求，各部分可按照如下设计：
(1)可穿戴传感器设备，该设备采用超薄标签样式，通过超薄纽扣电池或超薄可充电锂电池进行供电(该产品包括不限于智能超薄智能标签、手环、脚环等设备形式)；该产品通过魔术贴、绑带等辅助方式可以简易快速的进行粘贴、绑带在与运动形式相关的主要身体部位，如手腕、脚踝等位置；
①该设备内置一个或多个运动传感器，包括但不限于加速度传感器、陀螺仪传感器、心率传感器、电子罗盘等；
②该产品通过实时录入运动员的实时运动参数数据并进行统计，以ZIGBEE/433等通讯方式将相关数据定时传送至通讯网关；
③传感器具有LED指示灯和振动马达，可以收到网关转发的反馈信息，对运动员进行提示；
(2)所有传感器标签采用ZIGBEE或433形式和便携式通讯网关进行组网通讯。便携式网关具有WIFI或蓝牙通讯接口，以及USB接口，可以通过WIFI或蓝牙的方式实现和智能手机/PAD等设备的通讯和数据传输；便携式网关采用可充电锂电池进行供电；
(3)移动客户端为教练员的手机或平板电脑等移动设备，其上安装有开发的APP软件，通过蓝牙或WIFI通讯的方式和便携式网关进行连接；APP软件实时接收通过网关汇总转发过来的所有运动员传感器的实时数据，统计得出运动员的相关运动强度信息，如步伐数、里程，高速、慢速运动时间，最高跑速，心率曲线、体温等等；
同时，教练员根据运动员的相关时候技术统计参数，综合评估运动员的当前状态，并作出战术部署；教练员有既定的战术事项需要提醒特定的运动员的时候，可以通过移动客户端发送提示命令给一个和多个运动员。运动员佩戴的传感器设备会通过马达振动等方式对运动员给予提示。
以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种运动现场教练辅助系统，其特征在于，包括可穿戴传感器设备、便携式通讯网关、移动客户端；
所述可穿戴传感器设备用于实时录入运动员的实时运动参数数据并进行统计，并将相关数据定时传送至便携式通讯网关；还用于接收便携式通讯网关转发的反馈信息，并按照反馈信息提示运动员；
所述便携式通讯网关用于实现所有可穿戴传感器设备的组网和数据通讯，将可穿戴传感器设备发来的数据转发至移动客户端；还用于转发移动客户端发来的反馈信息；
所述移动客户端实时接收通过便携式通讯网关汇总转发过来的所有运动员传感器的实时数据，统计得出运动员的相关运动强度信息，并将统计的相关运动强度信息呈现给教练员；还用于按照教练员的指令向便携式通讯网关发送反馈信息。
2.根据权利要求1所述的一种运动现场教练辅助系统，其特征在于，所述可穿戴传感器设备为标签式运动传感辅助设备，通过魔术贴或绑带辅助方式粘贴或绑带在与运动形式相关的身体部位。
3.根据权利要求1所述的一种运动现场教练辅助系统，其特征在于，所述可穿戴传感器设备为一体智能化集成的穿戴产品。
4.根据权利要求2或3所述的一种运动现场教练辅助系统，其特征在于，所述可穿戴传感器设备内置一个或多个运动传感器，所述运动传感器包括加速度传感器、陀螺仪传感器、心率传感器、电子罗盘中的一种或者多种。
5.根据权利要求4所述的一种运动现场教练辅助系统，其特征在于,所述运动传感器传感器具有LED指示灯和振动马达，当可穿戴传感器设备收到网关转发的反馈信息时，通过LED指示灯和振动马达对运动员进行提示。
6.根据权利要求5所述的一种运动现场教练辅助系统，其特征在于，所述可穿戴传感器设备以ZIGBEE/433通讯方式将相关数据定时传送至便携式通讯网关。
7.根据权利要求6所述的一种运动现场教练辅助系统，其特征在于,所述便携式通讯网关具有WIFI或蓝牙通讯接口，USB接口，以及充电宝形式的内置电池；所述便携式通讯网关通过WIFI或蓝牙的方式实现和移动客户端的通讯和数据传输，通过USB接口的方式充电或对外供电。
8.根据权利要求7所述的一种运动现场教练辅助系统，其特征在于,所述运动强度信息包括以下的一种或者多种：步伐数、里程、高速、慢速运动时间、最高跑速，心率曲线、体温。
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